WO2004048963A2

WO2004048963A2 - Anschlussleitung für einen messfühler

Info

Publication number: WO2004048963A2
Application number: PCT/DE2003/003903
Authority: WO
Inventors: Helmut Weyl; Andreas Pesch; Hermann Brauer; Tanil Gezgin; Horst Kontants; Manfred Knoetig
Original assignee: Robert Bosch Gmbh; Leoni Automotive Leads Gmbh
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2004-06-10
Also published as: EP1568049A2; JP2006506651A; DE10254849B3; WO2004048963A3; CN1717753A; US20060141835A1

Abstract

Es wird eine Anschlussleitung für einen Messfühler, insbesondere für einen Messfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, wie Temperatur oder Sauerstoffgehalt im Abgas von Brennkraftmaschinen, angegeben, die ein Mantelrohr (13), mindestens zwei im Mantelrohr (13) verlaufende elektrische Leiter (14) und die elektrischen Leiter (14) gegeneinander und gegenüber dem Mantelrohr (13) isolierende Isoliermittel aufweist. Zwecks Verwendung von nichtummantelten, blanken Metalldrähten als elektrische Leiter (14) und Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen Leiter (14) und Mantelrohr (13) sowie zur Sicherstellung der Biegefähigkeit des Mantelrohrs (13) bei der Montage weisen die Isoliermittel eine Vielzahl von zentral aneinander abgestützten Isolierkörpern (15) auf, die mit mindestens zwei Durchgangslöchern (23) zur Durchführung der elektrischen Leiter (14) versehen sind, wobei die zentralen Abstützungen (17) kugelgelenkartig so ausgebildet sind, dass die Isolierkörper (15) sich um die Abstützungen (17) herum gegeneinander zu neigen vermögen.

Description

Anschlußleitung für einen Meßfühler

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Anschlußleitung für einen Meßfühler, insbesondere für einen Meßfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Meßgases, insbesondere zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts oder der Temperatur im Abgas von Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Meßfühlern, die als Abgas- a bdasonden in den

Abgasstutzen von Brennkraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, wird bei der Montage das Mantelrohr weitgehend rechtwinklig abgebogen, um die Anschlußleitung kontaktieren, d.h. an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs anschließen zu können. Um einen Kurzschluß der elektrischen Leiter sicher auszuschließen, sind die elektrischen Leiter gegeneinander und gegenüber dem Mantelrohr elektrisch isoliert.

Bei einer bekannten Anschlußleitung für einen Meßfühler dieser Art (DE 195 23 911 C2) sind die elektrischen Leiter mit einer hochfesten, elektrischen Isolierung, z.B. Glasseide, ummantelt und vier oder fünf ummantelte elektrische Leiter in dem aus einem temperaturfesten Metall, z.B. CrNi- oder NiCr-Legierungen, bestehenden Mantelrohr mit größtmöglicher Packungsdichte aufgenommen. Anschlußseitig sind die elektrischen Leiter an Crimphülsen angeschweißt, in denen die Enden von zu einem Anschlußstecker führenden Anschlußkabeln verstemmt sind. Die Crimphülsen sind zusammen mit einem Ende des Mantelrohrs und dem Endbereich der Anschlußkabel mit einem Dichtelement, z.B. aus PTFE, umgössen. Um das Biegen des Mantelrohrs schadlos vornehmen zu können, ist darauf zu achten, daß die ummantelten elektrischen Leiter eine genügende Lose innerhalb des Mantelrohrs aufweisen, um die beim Biegen des Mantelrohrs sich verändernden Längen der elektrischen Leiter innerhalb des Mantelrohrs auszugleichen.

Bei einer ebenfalls bekannten, hitzebeständigen Anschlußleitung für eine Abgas-Lambdasonde (EP 0 843 321 A2) verlaufen innerhalb des Mantelrohrs aus rostfreiem Stahl ein Paar aus Nickeldraht bestehender, blanker elektrischer Leiter und ein Paar Belüftungsrohre aus rostfreiem Stahl. Die elektrische Isolierung besteht aus einem Magnesiumpulver, das in das Metallrohr so eingefüllt ist, daß die beiden Paare von elektrischen Leitern und Belüftungsrohren in den vier Eckpunkten eines Quadrats einander diametral gegenüberliegend angeordnet und vollständig gegeneinander und gegenüber dem Mantelrohr durch das Magnesiumpulver isoliert sind. Eine solche Anschlußleitung kann bei der Montage nicht gebogen werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anschlußleitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die elektrischen Leiter durch die Isolierkörper in einem definierten Abstand gegeneinander und gegenüber dem Mantelrohr geführt sind und damit als elektrische Leiter blanke Drähte ohne die in der Fertigung sehr teure Ummantelung aus hochtemperaturfestem Material verwendet werden können. Der Fertigungsprozeß der Anschlußleitung läßt sich sehr einfach und kostensparend gestalten, da die Isolierkörper lediglich auf die Leiter aufgefädelt werden müssen und dann die Auffädeleinheit in das Mantelrohr problemlos eingezogen werden kann.

Durch die erfindungsgemäße zentrale Abstützung der einzelnen Isolierkörper mit der Möglichkeit des gegenseitigen Verkippens um die zentrale Abstützung herum bildet die Summe der aneinanderliegenden Isolierkörper eine Art Wirbelsäule, die sich nach allen Richtungen biegen läßt. Dadurch kann das Mantelrohr beliebig gebogen und den im Fahrzeug vorgegebenen, spezifischen Einbauverhältnissen problemlos angepaßt werden. Dies ist insofern von wesentlicher Bedeutung, als der

Meßfühler mit einer vorgegebenen Drehlage des Sensorelements bezüglich der Achse des Abgasrohrs eingebaut werden muß und die Verlegungsmöglichkeiten für die Anschlußleitung zum Meßfühler im Motorraum des Kraftfahrzeugs stark begrenzt sind.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Anschlußleitung möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die zentralen Abstützungen zwischen den Isolierkörpern kugelgelenkartig ausgebildet. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität, insbesondere gegenüber Vibrationen, ist ein Federdraht, vorzugsweise eine Chrom-Stahl-Feder, mittig durch die aneinanderliegenden Isolierkörper hindurchgeführt, wozu jeder Isolierkörper ein die Abstützung durchdringendes Zentralloch aufweist und der Federdraht durch die miteinander fluchtenden Zentrallöcher der Isolierkörper paßgenau hindurchgeführt ist. Der Federdraht kann bei Bedarf zusätzlich als elektrischer Leiter herangezogen werden oder bei weniger starker dynamischer Beanspruchung entfallen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jeder elektrische Leiter in aufeinanderfolgendn

Isolierkörpern durch ein Durchgangsloch hindurchgeführt, das gegenüber dem Durchgangsloch im vorhergehenden Isolierkörper um einen Drehwinkel versetzt ist, wobei die Summe der Drehwinkelversatzes vom ersten bis zum letzten Isolierkörper gleich oder größer 360° gewählt wird. Dadurch erhält der durch die Summe der Isolierkörper hindurchgeführte elektrische Leiter einen spiralförmigen Verlauf um die Achse der von den Isolierkörpern gebildeten "Wirbelsäule". Dieser spiralförmige Verlauf der elektrischen Leiter über die Länge des Mantelrohrs erlaubt eine Längenänderung der elektrischen Leiter beim Biegen des Mantelrohrs in alle Richtungen, so daß auf die an beiden Enden des Mantelrohrs vorstehenden Enden der elektrischen Leiter keine Zugkräfte ausgeübt werden. Zugleich sind in Verbindung mit den als Langlöcher ausgeführten Durchgangslöchern die Leiter zwischen den

Scheiben so eingespannt, daß eine seitliche Bewegung der Leiter unterbunden ist und die Vibrationsfestigkeit der Anschlußleitung erhöht wird.

Zur Fixierung der Verdrehlage der einzelnen Isolierkörper gegeneinander sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zwischen benachbarten Isolierkörpern Rastmittel vorgesehen, die in Eingriff miteinander eine Relativdrehung der Isolierkörper blockieren und durch axiales Abheben der Isolierkörper voneinander außer Eingriff bringbar sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Rastmittel mindestens einen an jedem Isolierkörper ausgebildeten, axial vorstehenden Raststift und eine Mehrzahl von an jedem Isolierkörper auf einem zur Achse des Isolierkörpers konzentrischen Teilerkreis äquidistant angeordneten Rastlöchern zur formschlüssigen Aufnahme des Raststifts auf. Der Raststift und die Mehrzahl der Rastlöcher sind auf voneinander abgekehrten Körperflächen des Isolierkörpers angeordnet, so daß immer der Raststift eines Isolierkörpers in ein Rastloch des benachbarten Isolierkörpers einzugreifen vermag. Vorzugsweise wird eine der Zahl der Rastlöcher entsprechende Anzahl von Raststiften an jedem Isolierkörper vorgesehen.

Sind alle Isolierkörper in der richtigen Zuordnung zur Erzeugung des spiralförmigen Verlaufs der elektrischen Leiter miteinander verrastet, so werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die beiden äußeren der zentral aneinander abgestützten Isolierkörper im Mantelrohr axial abgestützt. Durch die axiale Abstützung bleiben die Rastmittel zuverlässig in Eingriff, und ein späteres Verdrehen der Isolierkörper gegeneinander ist sicher ausgeschlossen .

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Abstützung der beiden äußeren Isolierkörper an dem einen Ende des Mantelrohrs mittels eines in das Mantelrohr eingepreßten Dichtungskörpers aus elektrisch isolierendem Material und an dem anderen Ende des Mantelrohrs mittels eines Isolieradapters, der eine Anpassung der räumlichen Ausrichtung der elektrischen Leiter innerhalb des Mantelrohrs, die durch die Lage der Durchgangslöcher in den Isolierstücken bestimmt ist, an ein gewünschtes Kontaktierbild der aus dem Mantelrohr austretenden Enden der elektrischen Leiter vornimmt. Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anschlußleitung für einen Meßfühler nach Endmontage,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines

Isolierkörpers in der Anschlußleitung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht des Anschlußkörpers in Richtung III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Isolieradapters in der Anschlußleitung gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht des Isolieradapters in

Richtung Pfeil V in Fig. 4,

Fig. β eine perspektivische Darstellung des Isolieradapters gemäß Fig. 4 und 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Endscheibe in der Anschlußleitung gemäß Fig. 1,

Fig. 8 eine Draufsicht der Endscheibe in Richtung VIII in Fig. 7,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Endscheibe in Fig. 7 und 8, Fig. 10 eine Seitenansicht der Anschlußleitung gemäß Fig. 1 ohne Mantelrohr nach Auffädeln von Isolierkörpern, Isolieradapter und Endscheiben auf die elektrischen Leiter,

Fig. 11 die Anschlußleitung in Fig. 10 nach Verdrehen der Isolierkörper gegeneinander,

Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts XII in Fig. 11,

Fig. 13 ausschnittweise eine Seitenansicht der Anschlußleitung gemäß Fig. 1 mit einem modifizierten anschlußseitigen Ende.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte Anschlußleitung für einen Meßfühler, insbesondere für einen Meßfühler zur

Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Meßgases, wie z.B. der Temperatur oder der Sauerstoffkonzentration im Abgas von Verbrennungsmotoren oder Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, dient zum Verbinden eines hier nicht dargestellten, dem Meßgas ausgesetzten Sensorelements des

Meßfühlers mit einem hier nicht dargestellten Anschlußstecker zum Anschließen des Meßfühlers an ein Steuergerät im Bordnetz des Kraftfahrzeugs. Die Anschlußleitung weist ein Mantelrohr 13 aus hochtemperaturfestem Metall und elektrische Leiter 14 (im Ausführungsbeispiel maximal fünf elektrische Leiter 14) auf, die im Innern des Mantelrohrs 13 zwischen einem sensorseitigen Ende 131 und einem anschlußseitigen Ende 132 des Mantelrohrs 13 verlaufen und am sensorseitigen Ende 131 zum Kontaktieren des Sensorelements aus dem Mantelrohr 13 vorstehen. Die elektrischen Leiter 14 sind als blanke, hochtemperaturfeste Drähte z.B. Nickeldrähte, ausgeführt.

Um Kurzschlüsse zwischen den elektrischen Leitern 14 einerseits und zwischen den elektrischen Leitern 14 und dem Mantelrohr 13 andererseits zu vermeiden, sind die elektrischen Leiter 14 in Isoliermitteln geführt, die verhindern, daß bei einem während der Montage erfolgenden Abbiegen des Mantelrohrs 13, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, die elektrischen Leiter 14 in gegenseitigen Kontakt oder in Kontakt mit dem Mantelrohr 13 gelangen. Hierzu ist eine Vielzahl von gegeneinander abgestützten Isolierkörpern 15 aus hochfestem Kunststoff, wie Duroplast, oder einer Keramik vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als kreisrunde Isolierscheiben ausgebildet sind, aber auch eine andere geometrische Form aufweisen können. Die Isolierkörper 15 stützen sich zentral aneinander und mit ihren Umfangsflächen 153 an der Innenwand des Mantelrohrs 13 ab. Die Isolierkörper 15 weisen Durchgaηgslöcher 16 (Fig. 2 und 3) auf, durch die, wie in Fig. 1 strichliniert dargestellt ist, die elektrischen Leiter 14 hindurchgeführt sind. Die zentralen Abstützungen 17 der Isolierkörper 15 sind so konzipiert, daß sich die Isolierkörper 15 um die Abstützungen 17 herum in allen Richtungen gegeneinander neigen können. Hierzu sind die Abstützungen 17 kugelgelenkartig ausgebildet, indem jeder Isolierkörper 15 auf voneinander abgekehrten Stirn- oder Körperflächen 151, 152 eine über die Körperfläche 151 vorstehende, konvexe Auswölbung 18 und eine hinter die Körperfläche 152 zurücktretende, konkave Einwölbung 19 besitzt. Aus- und Einwölbungen 18, 19 sind nach Art einer Kugelschale so gestaltet, daß bei aneinanderliegenden Isolierkörpern 15 jeweils eine konvexe Auswölbung 18 des einen Isolierkörpers 15 in einer konkaven Einwölbung 19 des benachbarten Isolierkörpers 15 so einliegt, daß die einander zugekehrten Körperflächen 151, 152 benachbarter Isolierkörper 15 einen lichten Abstand voneinander haben. Wie in Fig. 1 und besser in Fig. 11 und 12 zu sehen ist, bildet die Summe der aneinanderliegenden Isolierkörper 15 eine Art Wirbelsäule, die nach allen Seiten und Richtungen gekrümmt werden kann, wie dies beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. Da die einzelnen Isolierkörper 15 sich randseitig an dem Mantelrohr 13 abstützen, gibt die Biegeform des Mantelrohrs 13 den Verlauf der "Wirbelsäule" vor. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der "Wirbelsäule", insbesondere gegenüber Vibrationen, ist ein Federdraht, z.B. eine Chrom-Stahl-Feder, mittig durch die einzelnen Isolierkörper 15 hindurchgeführt, wozu diese jeweils eine durch die Auswölbung 18 und Einwölbung 19 hindurchgehende zentrale Bohrung 20 aufweisen, durch die der hier nicht dargestellte Federdraht paßgenau hindurchgeführt ist. Dieser Federdraht kann bei Bedarf als zusätzlicher elektrischer Leiter 14 verwendet werden. Der Federdraht besteht vorzugsweise aus Stahl, der mit Chrom (Cr) , Chrom-Nickel (Cr Ni) , Chrom-Nickel-Molybdän (Cr Ni Mo) oder Chrom-Nickel-Aluminium (Cr Ni AI) legiert ist.

Alle Isolierkörper 15 sind identisch ausgebildet und weisen die in Fig. 2 und 3 zu sehende Gestaltung auf. Die insgesamt fünf Durchgangslöcher 16 zur Durchführung von maximal fünf elektrischen Leitern 14 sind auf einem zur Achse des Isolierkörpers 15 konzentrischen Teilerkreis äquidistant angeordnet und als Langlöcher ausgeführt, um ein Verdrehen der Isolierkörper 15 gegeneinander bei durch zunächst fluchtende Durchgangslöcher 16 hindurchgeführten elektrischen Leitern 14 zu ermöglichen. Durch ein solches Verdrehen aufeinanderfolgender Isolierkörper 15 j.eweils gegenüber dem in ^' Fügerichtung vorhergehenden Isolierkörper 15 um die eigene Achse bzw. um den mittigen Federdraht treten beim Biegen der "Wirbelsäule" keine Dehnungen oder Stauchungen der elektrischen Leiter 14 auf. Werden alle n vorhandenen Isolierkörper 15 um einen Winkel 360°/n gegeneinander verdreht, so verläuft jeder der in den Durchgangslöchern 16 hindurchgeführten Leiter 14 in Form einer sich um 360° verwindenden Spirale. Wird der Verdrehwinkel größer gewählt, so erhalten die elektrischen Leiter 14 mehrere vollständige oder unvollständige Spiralumdrehungen. Dabei werden die elektrischen Leiter 14 zwischen den einzelnen Isolierkörpern

15 so eingespannt, daß eine Bewegung der Leiter 14 verhindert und dadurch die Stabilität der "Wirbelsäule" gegenüber Vibrationen erhöht wird. Zum Verdrehen der einzelnen Isolierkörper 15 trägt jeder Isolierkörper 15 in seiner

Umfangsfläche 151 einen nutartigen Einschnitt 21, in den ein Montagewerkzeug zur Drehung des Isolierkörpers 15 eingesteckt werden kann.

In Fig. 10 sind die auf die elektrischen Leiter 14 aufgefädelten, mittig aufeinanderliegenden Isolierkörper 15 dargestellt, wobei durch das Auffädeln die Durchgangslöcher

16 in fünf parallelen Reihen im wesentlichen miteinander fluchten. Damit fluchten auch die Einschnitte 21 in den Isolierkörpers 15. In Fig. 11 und ausschnittweise vergrößert in Fig. 12 sind die Isolierkörper 15 nach Verdrehung um einen vorgegebenen Drehwinkel dargestellt. An den gegeneinander verdrehten Einschnitten 21 ist zu sehen, daß jeder Isolierkörper 15 gegenüber dem vorhergehenden Isolierkörper 15 um einen gleichen Drehwinkel verdreht ist.

Um die erfolgte Verdrehung der Isolierkörper 15 zu fixieren, sind zwischen benachbarten Isolierkörpern 15 Rastmittel vorgesehen, die in Eingriff miteinander eine Relativdrehung der Isolierkörper 15 gegeneinander blockieren und durch axiales Abheben der Isolierkörper 15 voneinander außer Eingriff gebracht werden können. Diese Rastmittel weisen Raststifte 22 und Rastlöcher 23 zur Aufnahme der Raststifte 22 auf, wobei die Raststifte 22 mit einem gewissen Spiel in die Rstlöcher 23 eingreifen, damit die Kippbewegung der Isolierstücke 15 gegeneinander nicht behindert wird. Wie in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, hat jeder Isolierkörper 15 auf seiner einen Körperfläche 151 axial vorstehende Raststifte 22 (im Ausführungsbeispiel fünf) , die auf einem zur Achse des Isolierkörpers 15 konzentrischen Teilerkreis äquidistant angeordnet sind, und auf seiner davon abgekehrten, anderen Körperfläche 152 (Fig. 3) eine gleiche Anzahl von Rastlöchern 23, die ebenfalls äquidistant auf einem Teilerkreis angeordnet sind, der den gleichen Radius aufweist wie der Teilerkreis der Raststifte 22.

Werden die auf die elektrischen Leiter 14 aufgefädelten Isolierkörper 15 aneinandergelegt , so greifen jeweils die Raststifte 22 eines Isolierkörpers 15 axial in die Rastlöcher 23 des benachbarten Isolierkörpers 15 ein. Zum Verdrehen der Isolierkörper 15 müssen daher zunächst immer zwei benachbarte Isolierkörper 15 axial voneinander soweit getrennt werden, daß die Raststifte 22 aus den Rastlöchern 23 ausgehoben sind, dann muß der eine Isolierkörper 15 um den gewünschten Drehwinkel verdreht werden, und anschließend müssen die beiden Isolierkörper 15 wieder aneinandergedrückt werden, wodurch die Raststifte 22 in die Rastlöcher 23 eingreifen und ein Rückdrehen des Isolierkörpers 15, z.B. unter der Spannung der elektrischen Leiter 14, verhindert ist. Ist die "Wirbelsäule" mit allen Isolierkörpern 15 komplettiert, so wird sie - wie noch nachstehend erläutert wird - axial eingespannt, so daß die Rastmittel wirksam bleiben und eine einmal eingestellte Drehstellung der einzelnen Isolierkörper 15 zuverlässig fixieren.

Grundsätzlich reicht es aus, daß nur ein einziger Raststift 22 an jedem Isolierkörper 15 ausgebildet ist, der je nach Drehung des Isolierkörpers 15 in eines der Rastlöcher 23 des benachbarten Isolierkörpers 15 eingeschoben werden kann. Die Zahl der vorhandenen Rastlöcher 23 ist beliebig und richtet sich nach den räumlichen Gegebenheiten auf dem Isolierkörper 15 und dem gewünschten minimalen Verdrehwinkel zwischen zwei benachbarten Isolierkörpern 15.

Zur bereits erwähnten axialen Abstützung der "Wirbelsäule" mit den gegeneinander verdrehten Isolierkörpern 15 im Mantelrohr 13 sind am sensorseitigen Ende 131 des Mantelrohrs 13, und zwar in dem Abschnitt des Mantelrohrs 13, der bei der Montage nicht gebogen wird sondern gestreckt bleibt, ein zylinderförmiger Isolieradapter 24 und zwei aneinanderliegende Endscheiben 25 angeordnet, wobei auf die äußere Endscheibe 25 das Mantelrohr 13 aufgebördelt ist. Der Isolieradapter 24 und die beiden Endscheiben 25 bestehen wiederum aus hochfestem Kunststoff, z.B. Duroplast, oder aus einer Keramik. An dem anschlußseitigen Ende 132 des

Mantelrohrs 13 wird die axiale Abstützung durch einen in das Mantelrohr 13 eingepreßten Dichtungskörper 26 vorgenommen. Dieser Dichtungskörper 26 weist auf seinem Umfang umlaufende, axial voneinander beabstandete Dichtlippen 27 auf, die sich an die Innenwand des Mantelrohrs 13 anpressen und für eine ausreichende Dichtwirkung sorgen.

Eine der beiden Endscheiben 25 ist in Fig. 7 bis 9 vergrößert dargestellt. Sie ist kreisrund und stützt sich mit ihrer Umfangsfläche 251 an der Innenwand des Mantelrohrs 13 ab. Sie besitzt entsprechend der Anzahl der in den Isolierkörpern 15 vorhandenen Durchgangslöcher 16 fünf Durchgangslöcher 28, die entsprechend dem vom Sensorelement vorgegebenen Anschlußbild der elektrischen Leiter 14 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bis -9 ist das Anschlußbild etwa U-förmig, wobei drei Durchgangslöcher 28 im Querjoch des U liegen und jeweils ein Durchgangsloch 28 in den Schenkeln des U liegt. Ein anderes Anschlußbild ist selbstverständlich möglich, indem beispielsweise drei Durchgangs^'löcher 28 auf einer von zwei parallelen Linien liegen, die gleichen Abstand von der Durchmesserlinie aufweisen. Die voneinander abgekehrten Scheibenflächen 252 und 253 der Endscheibe 25 sind parallel zueinander ausgebildet und im wesentlichen eben, wobei auf der Scheibenfläche 252 eine Ausbuchtung 29 und auf der Scheibenfläche 253 eine entsprechende Einbuchtung 30 vorhanden ist, die jeweils die Austrittsöffnungen der Durchgangslöcher 28 umgeben. Die Ausbuchtung 29 und die Einbuchtung 30 sind so gestaltet, daß die Ausbuchtung 29 der einen Endscheibe 22 weitgehend formschlüssig in die Einbuchtung 30 der anderen Endscheibe 22 eingreift und damit die beiden Endscheiben 22 gegeneinander undrehbar aneinanderliegen .

Der Isolieradapter 24 ist in Fig. 4 bis 6 dargestellt. Er dient zur Überführung der in den Isolierkörpern 15 verlaufenden elektrischen Leiter 14 in das durch die Endscheiben 22 vorgegebene Anschlußbild der aus dem Mantelrohr 13 austretenden Leiterenden. In den Isolieradapter 24 sind hierzu Durchgangskanäle 31 so eingebracht, daß einerseits deren Austrittsöffnungen in der den Isolierkörpern 15 zugekehrten Stirnfläche 241 mit den als Langlöcher ausgeführten Durchgangslöchern 16 in den Isolierkörpern 15 kongruent sind und andererseits deren Austrittsöffnungen in der Stirnfläche 242, die einer Endscheibe 25 zugekehrt ist, mit den Austrittsöffnungen der Durchgangslöchern 28 in der zugekehrten Scheibenfläche 252 der Endscheibe 25 kongruent sind. Die einen Austrittsöffnungen der Durchgangskanäle 31 liegen wiederum innerhalb einer auf der Stirnfläche 242 ausgeformten Ausbuchtung 32, die formschlüssig in die Einbuchtung 30 auf der Scheibenfläche 253 der angrenzenden Endscheibe 25 einzugreifen vermag. In der die langlochförmigen Austrittsöffnungen der Durchgangskanäle 31 enthaltenden Stirnfläche 241 des Isolieradapters 24 sind gleiche Rastlöcher 23 wie in den Isolierkörpern 15 vorgesehen, so daß die Raststifte 22 des angrenzenden Isolierkörpers 15 in diese Rastlöcher 23 einzugreifen vermögen. Zusätzlich ist zentral in der Stirnfläche 241 eine gleiche Einwölbung 19 wie bei den Isolierkörpern 15 vorgesehen, in der die entsprechende Auswölbung 18 des benachbarten Isolierkörpers 15 zur Bildung einer Abstützung 17 einliegt, so daß der Isolierkörper 15 gegenüber dem Isolieradapter 24 geschwenkt werden kann. Der Isolieradapter 24 kann ebenso wie die Isolierkörper 15 auf seiner Umfangsfläche 243 mit einem Endabschnitt 21 versehen werden.

Beim Zusammenbau der Anschlußleitung werden die einzelnen elektrischen Leiter 14, maximal fünf, durch die in fünf parallelen Reihen miteinander fluchtenden Durchgangslöcher 16 in den Isolierkörpern 15, durch die Durchgangskanäle 31 in dem Isolieradapter 24 und durch die Durchgangslöcher 28 in den beiden Endscheiben 25 hindurchgefädelt, wobei vorzugsweise alle nutartigen Einschnitte 21 in aufeinanderfolgenden Isolierkörpern 15 miteinander fluchten (Fig. 10). Danach werden die einzelnen Isolierkörper 15 mittels eines in die Einschnitte 21 einsteckbaren

Montagewerkzeugs nacheinander um einen vorgegebenen Drehwinkel gedreht, wobei zuvor benachbarte Isolierkörper 15 voneinander axial abgezogen werden, um die Rastmittel zu entriegeln, und danach wieder axial aneinandergeschoben werden, um die Rastmittel zu aktivieren (Fig. 11 und 12) . Die anschlußseitigen Enden der Leiter 14 werden mit Litzen 35 eines Anschlußkabels 35 durch Ultraschweißen verbunden und mit dem Dichtungskörper 26 umgössen. Die so entstandene Fügeeinheit, wie sie in Fig. 11 zu sehen ist, wird in das Mantelrohr 13 eingezogen. Der Dichtungskörper 26 wird an dem anschlußseitigen Ende des Mantelrohrs 13 in das Mantelrohr 13 eingepreßt, und anschließend das Mantelrohr 13 in diesem Bereich gerollt, so daß eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Mantelrohr 13 und dem Dichtungskörper 26 entsteht. Am sensorseitigen Ende des Mantelrohrs 13 wird dessen Rand auf die äußere Endscheibe 22 aufgebördelt . Alternativ kann das Mantelrohr 13 endseitig Einscherungen aufweisen, die auf die äußere Endscheibe 22 aufgelegt werden. Als Transportschutz wird auf das sensorseitige Ende 131 des Mantelrohrs 13 eine in Fig. 1 dargestellte Schutzkappe 33 aufgeschoben, die die vorstehenden Enden der elektrischen Leiter 14 gegen Beschädigung schützt.

Bei der Montage des Meßfühlers wird die Anschlußleitung entsprechend den Bauraumerfordernissen im Motorraum winkelig abgebogen, wie dies in Fig. 1 illustriert ist. Dieses Abbiegen ist aufgrund des "wirbelsäulenartigen Charakters" der aneinanderliegenden Isolierkörper 15 möglich, da diese um ihre zentralen Abstützungen 17 in allen Richtungen geneigt werden können. Durch den spiralförmigen Verlauf der elektrischen Leiter 14, den diese durch die beschriebene Relativverdrehung der Isolierkörper 15 gegeneinander erhalten, ist eine Längenänderung der elektrischen Leiter 14 im Biegebereich der Anschlußleitung möglich, so daß im Aus- und Eintrittsbereich der elektrischen Leiter 14 aus dem bzw. in das Mantelrohr 13 der Anschlußleitung keine Längen- und Lageänderung der vorstehenden Leiterenden stattfindet und beim Biegen der Anschlußleitung keine Zugkräfte auf die von den vorstehenden Leiterenden gebildeten Anschlußbereiche ausgeübt werden.

In Fig. 13 ist die vorstehend beschriebene Anschlußleitung mit einer Modifikation ihres anschlußseitigen Endbereichs, in den das Anschlußkabel 34 in das Mantelrohr 13 eingeführt ist, dargestellt. Gegenüber der zu Fig. 1 - 12 beschriebenen

Anschlußleitung ist der Dichtungskörper 26 entfallen. Die axiale Abstützung des äußeren Isolierkörpers 15 erfolgt mittels eines hohlzylindrischen Distanzstücks 38 aus elektrisch isolierendem Material, das mittels des in das Mantelrohr 13 endseitig eingeführten Anschlußkabels 35 im Mantelrohr 13 axial unverschieblich festgelegt ist. Im Innern des hohlzylindrischen Distanzstücks 38 liegen die Verbindungsstellen zwischen den elektrischen Leitern 14 und den Litzen 34 des Anschlußkabels 35, während ein die ihrerseits mit einer Isolierung 37 umhüllten Litzen 34 umschließender Außenmantel 36 des Anschlußkabels 35 bis zum Distanzstück 38 geführt ist, so daß das Distanzstück 38 sich an dem Außenmantel 36 axial abzustützen vermag. Der Außenmantel 36 besteht aus einem elastisch oder plastisch verformbaren Kunststoff, vorzugsweise aus Silikon. Das

Anschlußkabel 35 ist im Mantelrohr 13 axial unverschieblich festgelegt und gegenüber dem Mantelrohr 13 abgedichtet. Hierzu sind durch Rollieren des Mantelrohrs 13 zwei umlaufende Sicken aus dem Mantelrohr 13 aus- und in den Außenmantel 36 des Anschlußkabels 35 eingedrückt. Eine erste Sicke 39 liegt in unmittelbarer Nähe des Distanzstücks 38 und eine zweite Sicke 40 nahe dem freien Ende des Mantelrohrs 13.

Claims

Ansprüche

1. Anschlußleitung für einen Meßfühler, insbesondere für einen Meßfühler zur Bestimmung einer physikalischen

Eigenschaft eines Meßgases, insbesondere zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts oder der Temperatur im Abgas von Brennkraftmaschinen, mit einem Mantelrohr (13), mit mindestens zwei im Mantelrohr (13) verlaufenden elektri- sehen Leitern (14) und mit die elektrischen Leiter (14) gegeneinander und gegenüber dem Mantelrohr (13) elektrisch isolierenden Isoliermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermittel eine Vielzahl von zentral aneinander abgestützten Isolierkörpern (15) aufweisen, die mindestens zwei Durchgangslöcher (16) enthalten, durch die jeweils ein elektrischer Leiter (14) hindurchgeführt ist, und daß die zentralen Abstützungen (17) so ausgeführt sind, daß sich die Isolierkörper (15) in allen Richtungen um die Abstützungen (17) herum gegeneinander zu neigen vermögen.

2. Anschlußleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentralen Abstützungen (17) kugelgelenkartig ausgebildet sind.

Anschlußleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Isolierkörper (15) ein die Abstützung (17) durchdringendes Zentralloch (20) vorgesehen ist und daß durch die miteinander fluchtenden Zentrallöcher (20) in den Isolierkörpern (15) ein Federdraht paßgenau hindurchgeführt ist.

4. Anschlußleitung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß jeder Isolierkörper (15) auf voneinander abgekehrten Körperflächen (151, 152) eine über die Körperfläche (151) vorstehende, konvexe Auswölbung (18) und eine hinter die Körperfläche (152) zurücktretende, konkave Einwölbung (19) aufweist und die zentralen Abstützungen (17) jeweils eine konkave Einwölbung (19) eines Isolierkörpers (15) und eine in dieser einliegende, konvexe Auswölbung (18) des benachbarten Isolierkörpers (15) umfassen und daß die Auswölbung (18) in der Einwölbung (19) so einliegt, daß die einander zugekehr- ten Körperflächen (151, 152) benachbarter Isolierkörper (15) einen lichten Abstand voneinander haben.

5. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (14) in aufeinanderfolgenden Isolierkörpern (15) durch ein

Durchgangsloch (16) hindurchgeführt ist, das gegenüber dem Durchgangsloch (16) im vorhergehenden Isolierkörper

(15) um einen Drehwinkel in dieselbe Drehrichtung versetzt ist.

6. Anschlußleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Isolierkörper (15) die Durchgangslöcher

(16) auf einem zur Achse des Isolierkörpers (15) konzentrischen Teilerkreis äquidistant angeordnet sind und der Drehwinkelversatz zwischen den Durchgangslöchern (16) in aufeinanderfolgenden Isolierkörpern (15) konstant ist.

7. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (16) als Langlöcher ausgebildet sind.

8. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (15) auf ihrer Umfangsfläche (153) jeweils einen nutartigen Einschnitt (21) zum Einstecken eines Montagewerkzeugs aufweisen.

9. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Isolierkörpern (15) Rastmittel vorgesehen sind, die in Eingriff itein- ander eine Relativdrehung der Isolierkörper (15) gegeneinander blockieren und durch axiales Abheben der Isolierkörper (15) voneinander außer Eingriff bringbar sind.

10. Anschlußleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel mindestens einen an jedem Isolierkörper (15) ausgebildeten, axial vorstehenden Raststift (22) und eine Mehrzahl von an jedem Isolierkörper (15) auf einem zur Achse des Isolierkörpers (15) konzentrischen Teilerkreis äquidistant angeordneten Rastlöchern (23) zur formschlüssigen Aufnahme des mindestens einen Raststifts (22) aufweisen und daß der mindestens eine Raststift (22) und die Mehrzahl der Rastlöcher (23) auf voneinander abgekehrten Körperflächen (151, 152) des Isolierkörpers (15) angeordnet sind, so daß immer ein Raststift (22) eines Isolierkörpers (15) in ein Rastloch (23) des benachbarten Isolierkörpers (15) einzugreifen vermag.

11. Anschlußleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Isolierkörper (15) eine der Zahl der Rastlöcher (23) entsprechende Anzahl von Raststiften (22) vorhanden ist.

12. Anschlußleitung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelversatz zwischen den denselben elektrischen Leiter (14) umschließenden Durchgangslöchern (16) in aufeinanderfolgenden Isolierkörpern (15) dem Winkelversatz der auf dem

Teilerkreis angeordneten Rastlöcher (23) entspricht.

13. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren der zentral aneinander abgestützten Isolierkörper (15) im Mantelrohr (13) axial abgestützt sind.

14. Anschlußleitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Abstützung des einen der äußeren Isolierkörper (15) an dem einen Ende (132) des

Mantelrohrs (13) mittels eines in dem Mantelrohr (13) einliegenden, hohlzylindrischen Distanzstücks (37) (26) aus elektrisch isolierendem Material vorgenommen ist, das sich seinerseits in Achsrichtung an einem aus Kunststoff, vorzugsweise Silikon, bestehenden

Außenmantel (36) eines in das Mantelrohr (13) endseitig eingeführten Anschlußkabels (34) abstützt.

15. Anschlußleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich- net, daß das in das Mantelrohr (13) eingeführte Ende des

Anschlußkabels (34) durch Rollieren des Mantelrohrs (13) axial unverschieblich und dichtend im Mantelrohr (13) festgelegt ist.

16. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 13 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Abstützung des anderen der äußeren Isolierkörper (15) an dem anderen Ende (131) des Mantelrohrs (13) mittels eines sich am Mantelrohr (13) abstützenden Isolieradapters (24) vorgenommen ist.

17. Anschlußleitung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (131) des Mantelrohrs (13) mit mindestens einer an dem Isolieradapter (24) axial anliegenden Endscheibe (22) aus elektrisch isolierendem Material abgeschlossen ist, die eine einem gewünschten Kontaktierbild der aus dem Mantelrohr (13) austretenden Enden der elektrischen Leiter (14) entsprechende Anordnung von Durchgangslöchern (23) aufweist, und daß in dem Isolieradapter (24) Durchgangskanäle (31) zum Durchführen der elektrischen Leiter (14) eingebracht sind, die einen Übergang von den Austrittsöffnungen der Durchgangslöcher (16) in dem anliegenden Isolierkörper (15) zu den Austrittsöffnungen der Durchgangslöcher (28) in der anliegenden Endscheibe (22) herstellen.

18. Anschlußleitung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (13) auf die Endscheibe (22) umgebördelt ist oder Einscherungen besitzt, auf denen die Endscheibe (22) aufliegt.

19. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 14 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (14) mit je einer Litze (35) des Anschlußkabels (34) durch Ultraschallschweißen verbunden sind und daß die

Verbindungsstellen im Innern des Distanzstücks (38) liegen.

20. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 16 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolieradapter (24) auf seiner der Endscheibe (25) zugekehrten Adapterfläche (252) eine über die Scheibenfläche (252) vorstehende Ausbuchtung (29) und die Endscheibe (25) auf ihrer dem Isolieradapter (24) zugekehrten Scheibenfläche (253) eine hinter die Scheibenfläche (253) zurücktretende Einbuchtung (30) zur formschlüssigen Aufnahme der Ausbuchtung (29) am Isolieradapter (24) aufweist.

21. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 16 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (15), der Isolieradapter (24) und die mindestens eine Endscheibe (25) aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff, vorzugsweise Duroplast, oder aus einer Keramik bestehen.

22. Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (15) als vorzugsweise kreisrunde Scheiben ausgebildet sind, die sich mit ihrem Scheibenumfang (153) im Mantelrohr (13) abstützen.

23. Verfahren zum Montieren der Anschlußleitung nach einem der Ansprüche 10 - 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit fluchtenden Durchgangslöchern (16) aneinanderliegenden Isolierkörpern (15) jeder elektrische Leiter (14) durch eine Reihe von miteinander fluchtenden Durchgangslöchern (16) hindurchgeführt und danach jeder der Isolierkörper (15) aufeinanderfolgend in dieselbe Drehrichtung verdreht und mit seinen Raststiften (22) in die Rastlöcher (23) des benachbarten Isolierkörpers (15) axial eingeschoben wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (15) so aneinandergelegt werden, daß ihre nutartigen Einschnitte (21) miteinander fluchten und daß das Verdrehen der aufeinanderfolgenden Isolier- körper (15) gegeneinander mittels eines in jeweils einen Einschnitt (21) einsteckbaren Montagewerkzeugs durchgeführt wird.